UNIVERSITA’ POLITECNICA DELLE MARCHE Facoltà di Medicina e Chirurgia Corso di Laurea in Tecniche di Radiologia Medica, per Immagini e Radioterapia LA QUALITA’ ’ DELL’ ’IMMAGINE IN RADIOGIAGNOSTICA. Fattori del soggetto A.A. 2015 – 2016 Corso Monografico (MED/50) G. Mazzoni LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA • Per qualità dell’ ’ immagine radiografica si intende la fedeltà con cui una struttura anatomica viene riprodotta in una radiografia • La qualità dell ’ immagine dipende da vari fattori: – – – fattori della pellicola fattori del soggetto fattori geometrici 1 LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA QUALITA’ ’ RADIOGRAFICA FATTORI DELLA PELLICOLA Curva caratteristica: FATTORI DEL SOGGETTO Contrasto: FATTORI GEOMETRICI Risoluzione spaziale: • Densità • Spessore del tessuto • Penombra • Contrasto • Tipo di tessuto e n.ro atomico • Ingrandimento • Velocità • Densità tissutale • Distorsione • Latitudine • KVp e energia del fascio X Trattamento: • Mezzi di contrasto • Tempo • Radiazione diffusa • Temperatura Sfumatura da movimento Schema dei più importanti fattori dai quali dipende la qualità radiografica LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA FATTORI DEL SOGGETTO • Sono tutti quei fattori che condizionano la qualità dell’immagine radiografica e che sono legati alla tipologia del paziente o della struttura anatomica in esame. Essi sono essenzialmente: – il contrasto del soggetto – il movimento del soggetto 2 LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA FATTORI DEL SOGGETTO • Per contrasto si intende la differenza di densità ottica tra due aree dell’immagine • Il contrasto radiografico è dovuto al contrasto della pellicola ed al contrasto del soggetto : – il contrasto della pellicola, dipendente dalle sue caratteristiche intrinseche, è dato dalla capacità della pellicola stessa di esprimere le diverse intensità di esposizione che la colpiscono in differenti densità ottiche – il contrasto del soggetto è un indice della diversa quantità di radiazioni trasmesse da diverse porzioni del corpo umano LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA FATTORI DEL SOGGETTO • Il contrasto del soggetto dipende dall’assorbimento differenziale del fascio di raggi X • L ’ assorbimento differenziale si verifica perché diverse aree corporee trasmettono o attenuano il fascio X in modo differente: – le strutture che attenuano significativamente i raggi X, quali l’osso, vengono dette radiopache – quelle che li attenuano soltanto parzialmente, quali il polmone, vengono dette radiotrasparenti 3 LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA FATTORI DEL SOGGETTO: CONTRASTO • Il contrasto del soggetto e l’ ’assorbimento differenziale dei raggi X sono influenzati dai seguenti fattori: – – – – – – spessore del tessuto tipo di tessuto e numero atomico densità tissutale kVp o energia del fascio di raggi X mezzi di contrasto radiazione diffusa LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA FATTORI DEL SOGGETTO: CONTRASTO • Spessore del tessuto – Le porzioni più spesse del corpo sono in grado di attenuare maggiormente le radiazioni X • Es.: un aumento di 4 cm dello spessore dei tessuti molli determina una riduzione della radiazione trasmessa di circa un fattore 2 4 LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA FATTORI DEL SOGGETTO: CONTRASTO • Spessore del tessuto – Due porzioni del corpo di diverso spessore producono una differenza nel contrasto del soggetto a seguito della differente riduzione del numero di raggi X che fuoriescono dal corpo in loro corrispondenza Fig. 9-5 pag. 135 LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA FATTORI DEL SOGGETTO: CONTRASTO • Tipo di tessuto e numero atomico – I tessuti con maggior n.ro atomico presentano maggiori valori di attenuazione rispetto ai tessuti con n.ro atomico minore – L’osso, i tessuti molli e l’adipe hanno diversi valori di attenuazione (l ’ osso possiede un valore di attenuazione maggiore, poichè ha un n.ro atomico superiore a quello dell’adipe o dei tessuti molli) – L ’ osso appare sul radiogramma con minore densità ottica rispetto ai tessuti molli, contribuendo notevolmente al contrasto del soggetto 5 LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA FATTORI DEL SOGGETTO: CONTRASTO • Densità tissutale – Viene espressa in gr./cm3 – E ’ responsabile dell ’ attenuazione dei raggi X (sezioni corporee differenti, pur avendo lo stesso spessore, possono differire notevolmente in densità) – Il grasso ha una densità minore a quella dei tessuti molli (1 cm di tessuti molli attenua di più di quanto non faccia un analogo spessore di grasso) – L’osso è più denso (oltre che aver un maggior n.ro atomico) dei tessuti molli (1 cm di osso ha una maggior capacità di attenuazione di 1 cm di tessuto molle) LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA FATTORI DEL SOGGETTO: CONTRASTO Densità e numeri atomici di alcuni tessuti e materiali di interesse radiologico Materiale Densità N.ro atomico Aria 0.13 7.6 Polmone 0.32 7.4 Adipe 0.91 6.3 Tessuto molle 1.0 7.4 Osso 1.9 13.8 Iodio 4.9 53 Bario 3.5 56 6 LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA FATTORI DEL SOGGETTO: CONTRASTO • kVp o energia del fascio di raggi X – Il kVp è il fattore che più condiziona l’energia del fascio di raggi X – Raggi X ad elevata energia presentano un minor assorbimento differenziale in quanto sono più penetranti – Ad energie elevate si ha una prevalenza dell ’ effetto Compton rispetto all ’ effetto fotoelettrico Il minore assorbimento differenziale e la maggiore diffusione Compton determinano un minore contrasto del soggetto LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA FATTORI DEL SOGGETTO: CONTRASTO • kVp o energia del fascio di raggi X – Per contro: bassi valori di kVp producono radiazioni di bassa energia e maggiore assorbimento differenziale (dovuto all ’ effetto fotoelettrico), determinando un maggior contrasto del soggetto • Es.: in mammografia si utilizzano kVp bassi in modo da aumentare il contrasto del soggetto della ghiandola mammaria 7 LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA FATTORI DEL SOGGETTO: CONTRASTO • Immagini a basso ed alto contrasto – In un’immagine radiografica il numero di densità interposte tra il nero ed il bianco prende il nome di scala di contrasto – Un’immagine ad alto contrasto (o bassa scala dei grigi) presenta poche densità intermedie tra bianco e nero – Un’immagine a basso contrasto (o alta scala dei grigi) presenta molte densità intermedie tra nero e bianco LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA FATTORI DEL SOGGETTO: CONTRASTO L’utilizzo di un cuneo a gradini permette di dimostrare come gli esami radiologici condotti con maggiori valori di kVp (che utilizzano fasci X di bassa lunghezza d’onda ed elevata frequenza) producono immagini a basso contrasto Fig. 9-7 pag. 139 8 LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA FATTORI DEL SOGGETTO: CONTRASTO • kVp o energia del fascio di raggi X – Si potrebbe giungere alla conclusione che le tecniche a bassi kVp sono preferibili a quelle ad alte tensioni a seguito del maggior contrasto delle immagini. Tuttavia il loro impiego presenta due svantaggi: • un aumento della dose di esposizione al paziente (> mAs) • una perdita di latitudine del sistema, con conseguente maggiore criticità circa l ’ ottimizzazione della tecnica radiografica LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA FATTORI DEL SOGGETTO: CONTRASTO • Mezzi di contrasto – Sostanze che vengono introdotte all ’ interno di vasi e organi parenchimali (iodio), organi cavi (bario) o cavità corporee (aria) le quali consentono di aumentare l ’ assorbimento differenziale delle strutture anatomiche e quindi renderne possibile la loro visualizzazione 9 LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA FATTORI DEL SOGGETTO: CONTRASTO • Mezzi di contrasto – Lo iodio (iniettato nell’apparato urinario e nei vasi in complessi non ionici) e il bario (introdotto nelle cavità dell’apparato digerente come solfato) sono detti mezzi di contrasto radiopachi in quanto il loro elevato n.ro atomico e densità determinano un aumento dell’assorbimento differenziale e fanno quindi apparire più chiare (radiopache) le strutture che li contengono – L’aria (insufflata nei diversi tratti del tubo digerente o introdotta nel torace durante l ’ inspirazione) è detta mezzo di contrasto radiotrasparente in quanto la sua bassa densità aumenta l’assorbimento differenziale e rende quindi più scure (radiotrasparenti) le strutture che la contengono LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA FATTORI DEL SOGGETTO: CONTRASTO • Radiazione diffusa – Per radiazione diffusa si intende l’insieme delle radiazioni che nel corpo umano hanno subìto una o più interazioni di tipo Compton – La radiazione diffusa riduce il contrasto radiografico – Per assorbire o ridurre la radiazione diffusa si utilizzano le griglie antidiffusione o particolari tecniche radiografiche (air gap) 10 LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA FATTORI DEL SOGGETTO: SFUMATURA DA MOVIMENTO • I movimenti del paziente, durante l’esposizione, danno luogo ad immagini offuscate e non nitide (sfumatura da movimento o flou cinetico) che spesso causano la ripetizione dei radiogrammi • I movimenti possono essere volontari (controllabili dal paziente, compresa la respirazione) od involontari (non controllabili, come il battito cardiaco o la peristalsi intestinale) • La sfumatura da movimento può essere ridotta: – utilizzando tempi di esposizione brevi (compensati da elevati mA) – immobilizzando la parte da esaminare con opportuni mezzi di contenzione – facendo assumere al paziente una posizione la più comoda possibile (compatibile con le esigenze diagnostiche) – attuando un ’ adeguata comunicazione con il paziente al fine di facilitarne il grado di collaborazione – attraverso la somministrazione di farmaci ipotonizzanti che agiscono sulla muscolatura liscia LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE IN RADIODIAGNOSTICA FATTORI DEL SOGGETTO 11